Space4Wind

Das Projekt Space4Wind kombiniert Erdbeobachtung und Strömungssimulation. Diese Kombination von sehr spezialisierten Fachrichtungen ist nicht unbedingt naheliegend und hat dadurch bereits reges Interesse in Fachkreisen geweckt. Mit Hilfe hoch-präziser Oberflächenmodelle, welche aus Satellitendaten abgeleitet werden, sollen Eingaben für modernste Simulationsmethoden die Ertragsprognosen für Groß- und Kleinwindkraftanlagen vom derzeitigen Stand der Technik abheben lassen. Die Prognosedaten für Erträge von Windkraftanlagen sollen dadurch einfacher zugänglich und günstiger als bisherige Produkte am Markt werden. Das Space4Wind Projekt treibt mit der Entwicklung neuer ingenieurstechnischer Werkzeuge die Energiewende weiter voran.

Zielsetzung

Space4Wind zielt auf die Kombination von digitalem Oberflächenmodell (DSM) und digitalem Terrainmodell (DTM) mit Landnutzungsklassen (LULC) zur Ableitung von hochauflösenden zonalen Rauhigkeitslängen (z0), der Entwicklung einer Prozesskette und der Automatisierung von Satellitendaten-Fusion ab sowie auf den Export bis zur Windertragsprognose basierend auf CFD (numerischer Strömungssimulation).

Damit soll die höchstmögliche Vorhersagequalität für die Ertragsprognose eines Standortes zur erfolgreichen Planung und den Betrieb von (Klein-)WKA erreicht werden. Dies wird durch die Kostenreduktion in der Ertragsprognose für Klein-WKA um Größenordnungen und die Erschließung eines riesigen, potentiellen Marktes für dezentrale Energieproduktion und Energiegemeinschaften angestrebt, welcher zum einen die hochwertigsten Planungsinstrumente benötigt und dies bei vergleichbar geringen Kosten.

Vorgehensweise und Methodik

Kleinwindkraftanlagen kombiniert mit, in unseren Breiten jahreszeitlich ergänzender, Photovoltaik und Batteriespeichern könnten zukünftige Hebel für dezentrale Microgrid-Lösungen sein. Dies ist ein gangbarer Weg zu erneuerbarer, nachhaltiger und leistbarer elektrischer Energie und Energiegemeinschaften zur lokalen Nutzung, Speicherung und Produktion. Kleinwindkraftanlagen (Klein – WKA) laufen vergleichsweise viel bodennaher als Groß-WKA mit typischen Nabenhöhen von 80 -120m über Boden. Windaufwärts liegende Störungen in der Topographie, Vegetation, natürliche und menschlich gemachte Strukturen haben deutlich stärkere Auswirkungen auf den erzielbaren Jahresertrag auf Nabenhöhe verglichen zu Groß – WKA. Dadurch ist die genaue Ertragsprognose für bodennahe Klein – WKA auch deutlich schwieriger als für Groß – WKA wo sich die Störungen stärker gedämpft auswirken. Besonders für Klein – WKA müssen die Planungskosten (inklusive Standorteignung und Ertragsprognose) um Größenordnungen geringer sein im Vergleich zu Groß –  WKA um wirtschaftlich zu sein.